Пояснительная записка (1220304), страница 4
Текст из файла (страница 4)
б) заливка центробежным способом.
В случае принятия решения о необходимости перезаливки подшипников, перед удалением из вкладыша старого баббита необходимо проверить наличие на чертеже указаний о размерах и конструкции расточки баббитовой заливки и организации масляных карманов на разъеме вкладыша. При отсутствии чертежа вкладыша необходимо снять точный эскиз баббитовой расточки с указанием размеров и расположения масляных канавок, карманов, скосов, закруглений и других элементов расточки.
Удаление старого баббита производится путем нагрева вкладыша в печи, горне или газовой горелкой с обратной стороны вкладыша до температуры, соответствующей началу размягчения баббита (240...260 °С); после этого вкладыш встряхивается и баббит должен отстать от тела вкладыша. Не рекомендуется производить нагрев и выплавление баббита, направляя пламя горелки непосредственно на баббит, так как он при этом интенсивно окисляется. Нагревать вкладыш до полного расплавления баббита также не рекомендуется, так как при этом происходит выгорание сурьмы. Старый баббит должен быть удален полностью, без остатка в канавках и углублениях.
После выплавления баббита внутренняя поверхность вкладыша тщательно очищается шабером, стальной щеткой и наждачной шкуркой.
Подготовка вкладыша к перезаливке определяет качество заливки вкладыша и обеспечивает необходимую адгезию баббита с телом вкладыша. Подготовка к перезаливке включает в себя обезжиривание заливаемой поверхности, ее протравливание и покрытие оловом (полуду).
Обезжиривание производится погружением вкладыша в горячий 10 % раствор каустической соды или едкого натра (1 кг каустической соды на 10 л воды) на 10...15 мин. После этого вкладыш промывается горячей проточной водой для удаления грязи и щелочи.
Первоначальное протравливание вкладыша производится погружением на 10-15 мин в 10 % раствор соляной или серной кислоты (1 л концентрированной кислоты на 10 л воды). При приготовлении раствора кислоты необходимо соблюдать правила техники безопасности, добавляя концентрированную кислоту в воду и ни в коем случае не наоборот.
После протравливания вкладыш промывается горячей проточной водой и высушивается.
Вторичное протравливание и лужение вкладыша производятся следующими способами:
а) Лужение погружением.
б) Лужение паяльником или обмазкой.
При лужении погружением, перед вторичным протравливанием, производится окраска поверхностей, не подлежащих лужению, меловой краской, препятствующей приставанию полуды.
Вторичное протравливание заливаемой поверхности вкладыша производится насыщенным раствором хлористого цинка ("травленой" кислотой). Способ ее приготовления следующий: в четырех весовых частях концентрированной соляной кислоты растворяется одна весовая часть цинка. Процесс растворения должен продолжаться до тех пор, пока не прекратится выделение пузырьков водорода, а на дне сосуда останется некоторое избыточное количество нерастворенного цинка. Протравливание производится путем нанесения раствора с помощью волосяной кисти или пакли. В случае, если обезжиривание произведено некачественно, протрава не ложится ровным слоем на поверхность, а сбегает с поверхности. В этом случае операцию обезжиривания необходимо повторить.
По окончании протравливания нагретый до температуры 220-230 °С вкладыш медленно (во избежание выплескивания) погружается в расплав чистого олова (возможно применение для полуды смеси 50% олова и 50% свинца, баббита Б-83) на 5-7 мин. Температура полуды должна быть 300-320°С. Полуда должна покрыть поверхность вкладыша сплошным ровным тонким слоем и иметь тускло серебристый цвет, за исключением поверхностей, покрытых меловой краской.
Если на облуженной поверхности вкладыша остались черновины, окисленности, места с отставанием полуды, их необходимо протравить и залудить.
Этот способ нанесения полуды целесообразно применять в местах централизованной перезаливки вкладышей.
При лужении паяльником или обмазкой на облуживемую поверхность вкладыша производится нанесение насыщенного раствора хлористого цинка. Поверхность покрывается порошком сухого нашатыря, вкладыш нагревается до температуры 220-230°С, и с помощью паяльника наносится олово на облуживаемую поверхность.
Заливка вкладыша баббитом требует тщательного выполнения всех правил заливки, так как от ее качества зависит нормальная работа подшипника.
Перед производством заливки вкладыша баббитом все имеющиеся во вкладыше отверстия и масляные каналы уплотняются асбестом. Вкладыш (его верхняя или нижняя половины) устанавливается на приспособление для перезаливки; места сопряжения вкладыша и приспособления уплотняются шнуровым асбестом. Если для заделки отверстий и масляных каналов использовался мокрый асбест, вкладыш вместе с приспособлением предварительно сушится, а затем нагревается в печи, горне или газовой горелкой до температуры 250-260 °С.
Ко времени окончания прогрева вкладыша, для предохранения и предотвращения окисления луженой поверхности должно быть подготовлено к заливке необходимое количество баббита, которое определяется по формуле:
G = pDxby, (2.1)
где G - масса баббита, необходимая для заливки; D - диаметр расточки вкладыша под заливку; х - толщина заливаемого слоя баббита; b - длина вкладыша, включая припуск на обработку; у - удельный вес баббита (7,2 г/см3).
Баббит расплавляется в специальном тигле и нагревается до температуры 400-410 °С; при этом следует учитывать, что значительный перегрев баббита приводит к интенсивному его окислению и выгоранию сурьмы (баббит следует перегревать не более чем на 50-60 °С выше температуры плавления). Для снижения окислообразования, на поверхность расплавляемого баббита насыпается слой мелкого древесного угля.
Перед заливкой расплавленный баббит подвергают операции рафинирования путем добавления в расплав хлористого аммония (для этого 15-20 г сухого нашатыря погружают в тигель с расплавленным баббитом). Процесс рафинирования считается оконченным, тогда когда при тщательном перемешивании расплава прекращается его кипение и выделение из него газов (процесс происходит в течение 10-15 мин). В процессе рафинирования хлористый аммоний ошлаковывает окислы, и шлак всплывает на поверхность расплава.
Непосредственно перед производством заливки вкладыша с поверхности расплавленного баббита необходимо тщательно удалить древесный уголь и образовавшиеся шлаки.
Заливку вкладыша желательно производить в один прием непрерывной струей баббита. После заполнения формы баббитом для удаления остатков воздуха в "ласточкиных" хвостах и других выборках в теле вкладыша залитый баббит необходимо "прошуровать" с помощью стального стержня достаточной длины или другого приспособления.
Для получения плотной качественной заливки баббита процесс остывания вкладыша необходимо регулировать. Остывание должно происходить снизу вверх в вертикальном направлении и от тела вкладыша в сторону приспособления в поперечной плоскости, так как в процессе остывания происходит усадка баббита и возможны возникновения полостей и пор в процессе кристаллизации в зонах, где скорость остывания ниже. Для организации этого процесса производится охлаждение нижней части тела вкладыша сжатым воздухом и подогрев верхней части оснастки газовой горелкой.
По мере усадки баббита в процессе остывания производится его доливка до заполнения формы. Доливка должна производиться до начала кристаллизации баббита.
Организация перезаливки вкладышей подшипников по описанной технологии может быть осуществлена в условиях специализированных подразделений энергоремонтных предприятий или на заводе. В условиях станции выполнить все требования приведенной технологии не представляется возможным.
В случае, если презаливка вкладыша производится в результате его частичного подплавления, выработки или при других дефектах, не связанных с отслоением баббита от тела вкладыша, возможно применение упрощенного варианта перезаливки.
Вкладыш очищается от грязи и масла, нагревается в печи, горне или газовой горелкой (с обратной стороны) до температуры 240-260 °С и аккуратно устанавливается на верстак в специально приготовленный поддон. Газовой горелкой производится оплавление баббита до появления "ласточкиных хвостов". На поверхности вкладыша оставляется слой баббита толщиной 1-2 мм который будет являться полудой для будущей заливки вкладыша. Для удаления окислов полуды в процессе оплавления поверхность протирается паклей или брезентовой варежкой.
На участках, где было отставание баббита от тела вкладыша, появится необлуженный метал вкладыша, так как скорость прогрева баббита в этих местах при оплавлении будет выше. Эти места отставания полуды необходимо разделать шабером, обезжирить, протравить и облудить паяльником.
Этот способ перезаливки вкладышей является менее трудоемким, так как не требует сложных подготовительных работ, связанных с использованием кислоты и щелочи, и в то же время отвечает всем требованиям к перезаливке вкладыша.
Расточка перезалитых подшипников. После перезаливки вкладыша его вынимают из формы, удаляют все установленные пробки, асбест, заполнявший масляные карманы, фрезеруют технологический припуск баббита в горизонтальном разъеме и шабрят горизонтальный разъем в соответствии с требованиями, предъявляемыми к разъему вкладыша.
Вкладыш собирается по горизонтальному разъему под расточку (в зависимости от типа расточки и требований чертежа в разъем, если это необходимо, устанавливается прокладка - см. расточки опорного подшипника). Расточка баббита производится на токарном или карусельном станке.
Вкладыш под расточку выставляется по контрольным пояскам; все обнаруженные бои (в вертикальной и горизонтальной плоскости) чаще всего располовиниваются.
В процессе расточки производится визуальный контроль качества залитого баббита. В случае обнаружения пор или раковин принимается решение об исправлении баббитовой расточки наплавкой или повторной перезаливкой вкладыша. Наплавку дефектных мест необходимо производить до окончательной расточки вкладыша.
Правильность выбора направления механической обработки перезалитых подшипников имеет большое значение. Необходимо учитывать, что прочность адгезии наплавленного баббита и тела вкладыша не превышает 48 МПа; при неправильной механической обработке под действием сил резания можно оторвать наплавленный баббит от тела вкладыша. Для исключения отрыва баббита от тела вкладыша движение режущей кромки инструмента должно быть направлено от баббита, на тело вкладыша.
После расточки опорной поверхности вкладыш в обязательном порядке проверяется на качество адгезии баббита с телом вкладыша. Разъемы и торцевые поверхности вкладыша проверяются визуальным осмотром и цветной дефектоскопией. Баббитовая расточка вкладыша проверяется методом ультразвуковой дефектоскопии.
После контроля качества заливки баббита производится расточка масляных карманов и другие выборки в соответствии с чертежом или заранее выполненным эскизом вкладыша.
Перезаливка сегментов упорного подшипника производится с соблюдением всех условий, указанных для перезаливки вкладышей опорных подшипников. Для заливки сегменты укладываются в специальную форму, имеющую высоту, равную сумме толщины тела сегмента, необходимой толщины заливки и припуска на обработку. После заливки, выполняемой по технологии, аналогичной описанной выше для опорных подшипников, производятся обработка сегментов для удаления всех посторонних включений в баббит, шабровка для обеспечения равномерного прилегания всех колодок к упорному диску и выполняется закругление кромок баббита, обеспечивающее беспрепятственное поступление масла к рабочим поверхностям.
3.2 Марки баббита.
Баббит (Б-83) - сплав, состоящий из следующих элементов: Sn (83 %);
Sb (11 %); Cu (6 %) - для подшипников, работающих при средних нагрузках. Допустимое рабочее давление [Pm]: 10-15 МПа.
Баббит (Б-16) - сплав, состоящий из следующих элементов: Sn (15-17 %);
Sb (15-17 %); Cu (1,5-2,0 %); Pb (остальное) - для моторно-осевых подшипников электровозов, путевых машин, деталей паровозов и другого оборудования тяжелого машиностроения. Допустимое рабочее давление [Pm]: 10 МПа.
Баббит (СОС6) - сплав, состоящий из следующих элементов: Zn (5,5-6,5 %); Sb (5,5-6,5%); Pb (остальное) - подшипники, работающие при высоких нагрузках (более 20 МПа) и температуре более 300 градусов, подшипники дизельных двигателей.
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННОГО СЛОЯ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ МОТОРНО-ОСЕВОГО ПОДШИПНИКА.
Выбор материала для антифрикционного слоя вкладышей подшипников является одним из наиболее сложных вопросов, как при проектировании двигателя, так и при его ремонте. Материал должен обеспечить надежность подшипникового узла двигателя в течение установленного срока эксплуатации. Долговечность работы подшипникового узла обеспечивается прежде всего износостойкостью его составляющих деталей, т. к. при износе деталей изменяются их геометрия и зазоры и, как следствие этого, гидродинамические характеристики. Изменение этих характеристик может привести к образованию неблагоприятных режимов трения, повреждению поверхностей трения вкладышей и шеек валов.
Антифрикционный слой вкладыша подшипника должен отвечать следующим требованиям:
- выдерживать высокие удельные нагрузки и скорости скольжения;
- обладать высокими триботехническими свойствами;
- иметь хорошую способность к поглощению твердых частиц;
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
